Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБбШп(г) 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБбШп(г) на напряжение 6-35 кВ с сечением токопроводящей жилы 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из полиэтилена и медными жилами. Данная марка является одной из ключевых в линейке кабелей среднего напряжения для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях, где присутствуют механические нагрузки, а также риск повреждения грызунами. Расшифровка аббревиатуры: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из ПВХ пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, б – без подушки под броней (броня наложена поверх внутренней оболочки), Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена, (г) – герметизация жил водоблокирующими лентами или заполнителем, 185 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвБбШп(г) 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от токопроводящей жилы.

• Токопроводящая жила. Для сечения 185 мм² жила изготавливается, как правило, из медной проволоки многопроволочной круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля, уменьшить расход материалов и облегчить монтаж. Класс гибкости жилы – 1 или 2 (по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и надежность контактных соединений.
• Экран по жиле. Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
• Основная изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Для кабелей на 6-35 кВ толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150). Сшитый полиэтилен обладает высокими диэлектрическими характеристиками, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
• Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (экструдированный или наложенный в виде ленты) и медного экрана. Медный экран выполняется в виде оплетки из медных проволок или в виде медной ленты, наложенной продольно или спирально. Для сечения 185 мм² часто применяется комбинированный экран: медные проволоки и дренирующая лента. Назначение – замыкание электрического поля на себя, защита от внешних электромагнитных помех, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и для устройства защит (например, направленной защиты от замыканий на землю).
• Разделительный слой. Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или полимерной ленты, которая отделяет экран от брони, предотвращая ее коррозию.
• Внутренняя оболочка из ПВХ пластиката (обозначение «в»). Выполняет функцию подушки под броню, дополнительной изоляции и защиты экранов от механических повреждений и коррозии. В маркировке «Бб» указывает, что отдельной подушки (в виде битумного состава или дополнительных лент) под броней нет – броня наложена непосредственно на эту оболочку.
• Броня (обозначение «Б»). Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с перекрытием. Ленты защищают кабель от механических воздействий (растяжения, сдавливания, ударов), от повреждений грызунами. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.
• Защитный шланг из полиэтилена (обозначение «Шп»). Наружная оболочка, наложенная поверх брони. Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), к истиранию и воздействию плесневых грибов. Защищает броню от коррозии.
• Герметизация (обозначение «(г)»). В конструкции кабеля применяются водоблокирующие ленты или заполнители в межжильном пространстве и/или под оболочкой. При попадании влаги в случае локального повреждения оболочки эти материалы набухают, препятствуя продольному распространению воды вдоль кабеля.

Основные технические и электрические параметры для кабеля 185 мм² на напряжение 10 кВ

Параметры приведены в соответствии с типовыми техническими условиями и ГОСТ 18410-73, ГОСТ 31996-2012. Фактические значения могут незначительно отличаться у различных производителей.

Таблица 1. Технические характеристики кабеля ПвБбШп(г) 3х185 мм² (10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ)
Количество и сечение жил	3 жилы, 185 мм² каждая
Форма жилы	Круглая или секторная
Материал жилы	Медь, многопроволочная
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Толщина изоляции жилы (для 8,7/15 кВ)	Около 4,5 мм
Материал экрана	Медные проволоки и/или лента
Сечение экрана по меди	Не менее 25 мм² (нормируется стандартами)
Броня	2 стальные оцинкованные ленты
Наружная оболочка	Полиэтилен
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Допустимая температура длительной работы жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Допустимый ток длительной нагрузки (Iдоп)*	~320-350 А (зависит от условий прокладки)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,0991 Ом/км
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 9000-11000 кг
Наружный диаметр кабеля	Около 75-85 мм

• Точный I_доп определяется по ПУЭ 7 изд. гл.1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта, удельного теплового сопротивления и количества работающих кабелей в траншее.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБбШп(г) 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-10 кВ.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов и в условиях возможных механических воздействий.

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие усилия (например, по дну водоемов, в воздухе без несущего троса). Для таких условий применяются кабели с усиленной броней (например, проволочной).

Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля

Выбор конкретной марки кабеля для проекта зависит от условий прокладки и эксплуатации. Ниже приведено сравнение с близкими по назначению марками.

Таблица 2. Сравнение кабеля ПвБбШп(г) с аналогами

Марка кабеля	Ключевые отличия	Рекомендуемая область применения
ПвБбШп(г)	Броня из стальных лент, внешняя оболочка из полиэтилена. Хорошая защита от коррозии и агрессивных сред.	Прокладка в земле (траншеях), в т.ч. в грунтах с повышенной влажностью и химической активностью. Защита от грызунов.
ПвБбШв(г)	Внешняя оболочка из ПВХ пластиката. Менее стойка к химикатам и истиранию, чем полиэтилен, но более гибкая и не распространяет горение при одиночной прокладке.	Прокладка в кабельных сооружениях, туннелях, помещениях, где важна нераспространение огня. В земле – при отсутствии агрессивных сред.
ПвПг(г)	Брони нет. Защитная оболочка из полиэтилена и герметизация. Легче и дешевле.	Прокладка в блоках, трубах, кабельных сооружениях, где механические воздействия исключены. Не для прямой прокладки в земле.
АПвБбШп(г)	Алюминиевая жила вместо медной. Больший диаметр при том же сечении, меньшая стоимость, но и меньшая проводимость и стойкость к окислению в местах соединений.	Применяется для снижения капитальных затрат на проектах, где допустимо использование алюминия, при обеспечении качественного монтажа контактных соединений.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвБбШп(г) 185 мм² требует соблюдения ряда строгих правил:

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение на открытом воздухе должно быть минимизировано, барабан должен быть защищен от прямых солнечных лучей и осадков.
• Раскатка: Допускается раскатка с применением механизмов (лебедок, кабельных укладчиков), но без превышения допустимых усилий тяжения. Контроль радиуса изгиба обязателен. Запрещена раскатка при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7-1 м. На дне – подушка из просеянного песка или мягкого грунта толщиной 10-15 см. После укладки кабель засыпается аналогичным слоем, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка. Расстояние между параллельно проложенными кабелями 6-10 кВ должно быть не менее 10 см (по ПУЭ).
• Монтаж муфт: Термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты должны быть подобраны в точном соответствии с маркой и сечением кабеля. Критически важна чистота, соблюдение геометрии разделки и герметичность соединения. Необходимо обеспечить надежный электрический контакт экранов и их заземление с двух сторон.
• Заземление: Медные экраны всех трех жил должны быть надежно соединены и заземлены на обоих концах линии. Это необходимо для безопасности и корректной работы релейной защиты.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (например, 60 кВ для кабеля 10 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвБбШп и ПвБбШв для сечения 185 мм²?

Разница в материале внешней защитной оболочки. У ПвБбШп – полиэтилен, который обладает высокой химической и влагостойкостью, но поддерживает горение. У ПвБбШв – ПВХ пластикат, который менее стоек к химикатам и имеет меньший срок службы на открытом воздухе, но является нераспространяющим горение при одиночной прокладке. Выбор зависит от среды прокладки: для агрессивных грунтов и воды предпочтительнее «Шп», для помещений и туннелей часто выбирают «Шв».

Можно ли проложить кабель ПвБбШп(г) 185 мм² в воде?

Прямая прокладка по дну водоемов (рек, озер) данной маркой кабеля не рекомендуется, так как броня из стальных лент не рассчитана на длительные значительные растягивающие нагрузки, которые могут возникнуть из-за течений или смещения грунта. Для прокладки в воде применяются специальные кабели с проволочной броней, например, ПвПсШп. Однако прокладка в траншеях с высоким уровнем грунтовых вод или в периодически затопляемых коллекторах для кабеля ПвБбШп(г) допустима благодаря герметизации «(г)» и полиэтиленовому шлангу.

Какой допустимый длительный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?

Точный расчет ведется по ПУЭ гл.1.3. Приближенно, для кабеля 8,7/15 кВ 3х185 мм², проложенного в земле (траншее) на глубине 0,7 м, при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1,2 К·м/Вт и расстоянии между кабелями в траншее 100 мм, допустимый длительный ток составляет примерно 320-340 А. При прокладке в воздухе значение будет другим. Для каждого проекта необходим индивидуальный расчет с учетом всех поправочных коэффициентов.

Обязательно ли заземлять экраны кабеля с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ и условие безопасной эксплуатации. Заземление экранов на обоих концах линии обеспечивает путь для токов короткого замыкания на землю, что позволяет корректно работать устройствам релейной защиты. Также оно снимает опасное напряжение с экрана, возникающее при нормальной работе и особенно при аварийных режимах, обеспечивая электробезопасность персонала.

Что означает индекс «(г)» и насколько он важен?

Индекс «(г)» означает, что в конструкции кабеля применены герметизирующие материалы – водоблокирующие ленты или заполнители. Это критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в земле или в условиях возможного попадания влаги. При локальном повреждении внешней оболочки и брони эти материалы набухают при контакте с водой, предотвращая ее продольное распространение вдоль кабеля на десятки и сотни метров. Это локализует место повреждения, упрощает поиск и ремонт, а также сохраняет жизнеспособность основной изоляции на большей части линии.

Чем обусловлен выбор именно сшитого полиэтилена (XLPE) в качестве изоляции?

Сшитый полиэтилен, по сравнению с традиционной бумажно-пропитанной изоляцией, имеет ряд преимуществ для кабелей среднего напряжения: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), большая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, меньший вес и наружный диаметр при том же сечении и напряжении, отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с градировкой напряжения (применяются более простые муфты), возможность прокладки на трассах с большими перепадами высот без ограничений. Это делает кабели с изоляцией из СПЭ технологическим стандартом для новых проектов.